晋城矿区厚层脆韧性石灰岩顶板变形与控制特性研究 被引量：23

1

作者 韩立军 蒋斌松 +1 位作者 韩贵雷 渠涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1841-1846,共6页

晋城矿区15#煤直接顶K2石灰岩厚8～12m,结构致密坚硬,为坚硬难垮落顶板。针对厚层石灰岩顶板可能面临的大面积断裂和垮落,从而导致冲击地压等问题,通过岩石力学性质试验获得相关岩层力学参数,并运用关键层理论、数值模拟和相似材料模型... 晋城矿区15#煤直接顶K2石灰岩厚8～12m,结构致密坚硬,为坚硬难垮落顶板。针对厚层石灰岩顶板可能面临的大面积断裂和垮落,从而导致冲击地压等问题,通过岩石力学性质试验获得相关岩层力学参数,并运用关键层理论、数值模拟和相似材料模型试验,研究了厚层脆韧性石灰岩顶板的变形与垮落特性,得到了顶板初次来压步距20～25m和周期来压步距10～15m及垮落规律,并提出了顶板控制的技术途径,即初期中深孔爆破结合顶板关键层缓慢下沉综合控制技术。实践表明,厚层石灰岩顶板的垮落形态和垮落步距与理论和试验研究结果基本一致。该项成果为晋城矿区厚层脆韧性石灰岩顶板控制提供了有效途径。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 关键层理论 数值模拟 相似材料模型 垮落步距

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坚硬石灰岩顶板破断及来压规律模拟实验研究 被引量：18

2

作者 索永录 程书航 +1 位作者 杨占国 刘明亮 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第2期137-140,共4页

澄合矿区10号煤层顶板为厚层状石灰岩层,其力学强度高、完整性好,采后不易垮落,严重威胁工作面安全。采用相似材料模拟实验,分析了10号煤层开采过程中坚硬石灰岩顶板的移动破坏和矿压显现特征。实验得出工作面顶板初次来压步距65 m,周... 澄合矿区10号煤层顶板为厚层状石灰岩层,其力学强度高、完整性好,采后不易垮落,严重威胁工作面安全。采用相似材料模拟实验,分析了10号煤层开采过程中坚硬石灰岩顶板的移动破坏和矿压显现特征。实验得出工作面顶板初次来压步距65 m,周期来压步距平均22.8 m.结果表明,来压步距较大,矿压显现强烈,支架载荷较高;厚层石灰岩顶板垮落后冒落带较少,支架后方顶板多呈连续的弯曲下沉结构。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 相似材料模拟实验 矿压规律

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薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷关键参数研究与应用 被引量：17

3

作者 王玉峰 《煤炭工程》 北大核心 2018年第7期5-9,共5页

以南屯煤矿3602工作面巷旁充填沿空留巷为工程背景,对薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷关键参数进行研究。通过室内试验测试石灰岩顶板的物理力学性质,并分析留巷过程中石灰岩顶板垮落形式,建立巷旁充填沿空留巷切顶力学模型,确定薄煤... 以南屯煤矿3602工作面巷旁充填沿空留巷为工程背景,对薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷关键参数进行研究。通过室内试验测试石灰岩顶板的物理力学性质,并分析留巷过程中石灰岩顶板垮落形式,建立巷旁充填沿空留巷切顶力学模型,确定薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷的关键参数为巷旁充填体的切顶阻力和宽度,并给出相应的切顶阻力计算式。研究结果表明:当直接顶厚度远大于煤厚时,巷旁充填体应具有足够的切顶阻力和适当的宽度,满足直接顶在采空侧被整体切落的要求。研究成果在现场实践中成功应用,对于巷旁充填沿空留巷技术在薄煤层开采中的推广应用具有重要借鉴意义。 展开更多

关键词 薄煤层 沿空留巷 石灰岩顶板 切顶阻力

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厚层复合石灰岩顶板垮落特性试验研究 被引量：12

4

作者 韩贵雷 韩立军 +1 位作者 王延宁 蒋斌松 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2007年第1期60-64,共5页

研究针对晋城矿区特殊的工作面顶板特性，通过岩石力学性质试验获得相应的力学参数，应用数值模拟和相似材料模型试验，对晋城矿区卧庄煤矿150煤厚层复合石灰岩顶板在开采过程中的垮落特性进行了综合研究，得到工作面厚层复合石灰岩顶... 研究针对晋城矿区特殊的工作面顶板特性，通过岩石力学性质试验获得相应的力学参数，应用数值模拟和相似材料模型试验，对晋城矿区卧庄煤矿150煤厚层复合石灰岩顶板在开采过程中的垮落特性进行了综合研究，得到工作面厚层复合石灰岩顶板的初次来压步距和周期来压步距以及垮落规律．结果表明，两种不同试验模拟手段得到了相近的结果，初次来压步距20m左右，周期来压步距在10～15m之间，并且与实际工作面顶板的垮落形态相吻合．这一研究成果为解决晋城矿区厚层复合石灰岩顶板不易破断，支架承受较大压力等问题提供了理论基础． 展开更多

关键词 石灰岩顶板 数值模拟 相似模拟 垮落步距

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坚硬顶板条件沿空留巷技术研究及应用 被引量：12

5

作者 朱永鹏 毕思峰 宋成伟 《煤炭工程》 北大核心 2011年第10期65-67,71,共4页

针对坚硬石灰岩顶板的特点,采用理论分析、数值模拟等研究方法对坚硬石灰岩顶板条件下沿空留巷技术进行了研究。通过对巷旁充填沿空留巷方法与人工放顶卸压沿空留巷方法的可行进行分析,确定了巷旁采用强制放顶的沿空留巷方法,并设计了... 针对坚硬石灰岩顶板的特点,采用理论分析、数值模拟等研究方法对坚硬石灰岩顶板条件下沿空留巷技术进行了研究。通过对巷旁充填沿空留巷方法与人工放顶卸压沿空留巷方法的可行进行分析,确定了巷旁采用强制放顶的沿空留巷方法,并设计了支护方案;通过数值模拟研究,分析了巷旁人工放顶条件下沿空留巷围岩应力分布规律,得出了巷道围岩变形规律,论证了放顶卸压法沿空留巷的可行性;通过工业性试验,得到了石灰岩顶板条件下沿空留巷矿压显现规律。 展开更多

关键词 沿空留巷 石灰岩顶板 人工放顶 数值模拟

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石灰岩顶板沿空留巷支护技术 被引量：11

6

作者 江卫 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第2期35-37,共3页

为深入研究石灰岩顶板条件下沿空留巷技术,针对石灰岩顶板具有悬顶大和缓慢下沉的特点,建立了沿空留巷切顶力学模型,定量设计了锚索与单体支柱联合切顶支护参数。实践表明,该支护方式能够有效保证石灰岩顶板沿空留巷切顶与支护,效果十... 为深入研究石灰岩顶板条件下沿空留巷技术,针对石灰岩顶板具有悬顶大和缓慢下沉的特点,建立了沿空留巷切顶力学模型,定量设计了锚索与单体支柱联合切顶支护参数。实践表明,该支护方式能够有效保证石灰岩顶板沿空留巷切顶与支护,效果十分明显。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 沿空留巷 切顶 锚索 单体支柱

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卧庄矿15#煤石灰岩顶板稳定性判别计算 被引量：7

7

作者 蒋斌松 冯强 张强 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期270-275,共6页

在晋城矿区随着3#煤资源的逐步枯竭,许多矿井迫切希望能够开采15#煤层。但15#煤顶板为厚、硬的石灰岩顶板,开采可能形成顶板大面积悬露而突然断裂垮落、造成生产安全问题。该文针对卧庄煤矿15#煤层的赋存情况,根据关键层理论确定老顶岩... 在晋城矿区随着3#煤资源的逐步枯竭,许多矿井迫切希望能够开采15#煤层。但15#煤顶板为厚、硬的石灰岩顶板,开采可能形成顶板大面积悬露而突然断裂垮落、造成生产安全问题。该文针对卧庄煤矿15#煤层的赋存情况,根据关键层理论确定老顶岩梁,采用弹性地基梁模型解析计算其弯曲挠度;采用Fourier积分变换方法解析计算底板岩层的底鼓量;并计算直接顶的冒落高度。根据老顶弯曲挠度、底板底鼓量和煤层冒落高度三者之和充满采空区,来确定相对应的开采宽度,以判别其石灰岩顶板的稳定性。计算显示:当控制直接顶石灰岩-1、石灰岩-2随开采及时冒落、开采宽度达到22.55m时,老顶岩层可与冒落岩石相接触,表明卧庄矿15#煤层开采是安全的。这里所采用的分析方法对于晋城矿区及相类似坚硬顶板煤层的安全开采具有参考价值。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 稳定性 解析计算 弹性地基梁 Fourier积分变换

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石灰岩顶板综采工作面水力压裂放顶技术实践 被引量：6

8

作者 高李王 《江西煤炭科技》 2020年第1期60-62,共3页

为了解决石灰岩顶板工作面来压步距大,进、回风隅角悬顶面积大,瓦斯易积聚的问题,通过在工作面切眼和两顺槽布置水力压裂钻孔,对工作面坚硬顶板进行高压致裂弱化顶板,并进行工业试验。结果表明:采用水力压裂治理顶板后,工作面老顶初次... 为了解决石灰岩顶板工作面来压步距大,进、回风隅角悬顶面积大,瓦斯易积聚的问题,通过在工作面切眼和两顺槽布置水力压裂钻孔,对工作面坚硬顶板进行高压致裂弱化顶板,并进行工业试验。结果表明:采用水力压裂治理顶板后,工作面老顶初次来压步距28.5周期来压步距13.8 m,进、回风隅角悬顶面积为4-8m2,坚硬顶板得到有效弱化。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 水力压裂 来压步距 隅角悬顶

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坚硬灰岩顶板沿空留巷技术研究及应用 被引量：5

9

作者 王建文 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第S2期54-57,共4页

基于某矿薄煤层综采工作面沿空留巷条件,研究了石灰岩顶板、泥岩底板条件下,巷道维护特点。针对原巷道支护不能满足留巷要求的现状,采取巷内补强支护方案后,巷道断面缩小率降低13%左右。采用数值模拟方法分析了巷旁充填体宽度0.4、0.8、... 基于某矿薄煤层综采工作面沿空留巷条件,研究了石灰岩顶板、泥岩底板条件下,巷道维护特点。针对原巷道支护不能满足留巷要求的现状,采取巷内补强支护方案后,巷道断面缩小率降低13%左右。采用数值模拟方法分析了巷旁充填体宽度0.4、0.8、1.2、1.6、2.0m时,围岩应力变化情况,得出最优充填体宽度为1.2m,为以后类似地质条件下的煤炭开采提供了参考。 展开更多

关键词 沿空留巷 薄煤层 石灰岩顶板 巷内支护 巷旁支护

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软底条件沿空留巷侧向切顶研究 被引量：2

10

作者 吴震 拓龙龙 仇锐 《内蒙古煤炭经济》 2018年第4期109-110,共2页

软底石灰岩顶板沿空留巷面临的最大挑战是沿空留巷过程中底板松软,支柱钻底,造成巷道端头部位支护强度不足,在顶板来压时顶板沿着下帮煤壁出现折断。为此,在滨湖煤矿初步沿空留巷试验的基础上,对沿空留巷侧向切顶进行了力学分析;在"... 软底石灰岩顶板沿空留巷面临的最大挑战是沿空留巷过程中底板松软,支柱钻底,造成巷道端头部位支护强度不足,在顶板来压时顶板沿着下帮煤壁出现折断。为此,在滨湖煤矿初步沿空留巷试验的基础上,对沿空留巷侧向切顶进行了力学分析;在"提高支护强度,强力实现沿空切顶"的基本思想指导下,提出了"锚索+单体液压支柱切顶与锚网护顶"的支护方案,并给出了该方案的支护形式和参数。 展开更多

关键词 软底 石灰岩顶板 沿空留巷 侧向切顶

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西铭矿石灰岩顶板工作面端头悬顶水力致裂控制研究 被引量：1

11

作者 卢小维 赵兴龙 +1 位作者 陈树亮 侯鸣晓 《能源技术与管理》 2022年第4期8-12,共5页

西铭煤矿48703工作面端头长期存在大面积悬顶问题,严重影响煤矿安全生产。采用水力致裂技术开展顶板岩层控制现场试验研究。结果表明:低位与高位岩层致裂水压随时间先快速升高,在13 s和49 s分别达到初始破裂应力9.7 MPa和34.3 MPa,起裂... 西铭煤矿48703工作面端头长期存在大面积悬顶问题,严重影响煤矿安全生产。采用水力致裂技术开展顶板岩层控制现场试验研究。结果表明:低位与高位岩层致裂水压随时间先快速升高,在13 s和49 s分别达到初始破裂应力9.7 MPa和34.3 MPa,起裂扩容引起水压曲线多次反复后,水压变化趋于平缓,此时裂隙稳定扩展直至泵注停止。低位与高位岩层经水压致裂后,顶板出现大面积淋水及邻近孔位出水现象,说明持续泵注促使顶板内裂缝起裂并扩展为一定范围破裂带,形成易于断裂垮落的结构弱面。水压致裂后悬顶问题得到明显改善,证实了端头悬顶水力致裂控制技术工程应用的可行性,为面临类似情形矿井提供了技术参考。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 端头悬顶 水力致裂 裂缝扩展 顶板垮落

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不同石灰岩顶板厚度下的黄泥顶板变形特性研究

12

作者 魏启俊 《现代矿业》 CAS 2023年第9期71-75,共5页

为解决石丘煤业主采煤层顶板黄泥岩的剧烈变形问题,采用FLAC3D数值模拟软件建立下不同石灰岩顶板与黄泥顶板厚度的数值模型,对围岩变形、垂直应力、矢量位移与体积应变进行监测,探究不同厚度石灰岩顶板对不同厚度黄泥顶板变形特性的影... 为解决石丘煤业主采煤层顶板黄泥岩的剧烈变形问题,采用FLAC3D数值模拟软件建立下不同石灰岩顶板与黄泥顶板厚度的数值模型,对围岩变形、垂直应力、矢量位移与体积应变进行监测,探究不同厚度石灰岩顶板对不同厚度黄泥顶板变形特性的影响。结果表明,石灰岩厚度小于6 m并且黄泥岩厚度小于3.5 m时,最大顶板下沉量变化较小;石灰岩厚度小于6 m并且黄泥岩厚度大于3.5 m时,顶板最大下沉量随黄泥岩厚度的增加迅速增加;当石灰岩的厚度大于6.0 m,最大离层量随黄泥岩厚度的增加而减小。根据数值模拟结果以及工程现场的顶板实际破碎形态,提出了离层破碎型、离层膨胀型、膨胀蠕变型顶板变形特征以及相应的支护方式。 展开更多

关键词 黄泥顶板 石灰岩顶板 数值模拟 巷道支护 围岩变形

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坚硬石灰岩顶板沿空留巷经济效益分析 被引量：1

13

作者 马启廷 《内蒙古煤炭经济》 2019年第6期1-2,共2页

为了缓解矿井采掘接续紧张局面并提高煤炭资源回收率,针对锦丘煤矿坚硬石灰岩顶板薄煤层实际情况,提出一种矸石袋配合混凝土进行巷旁支护,单体液压支柱进行巷内支护的沿空留巷方法。该技术实施后,多回收1.12万t煤,增加了683.3万元销售收... 为了缓解矿井采掘接续紧张局面并提高煤炭资源回收率,针对锦丘煤矿坚硬石灰岩顶板薄煤层实际情况,提出一种矸石袋配合混凝土进行巷旁支护,单体液压支柱进行巷内支护的沿空留巷方法。该技术实施后,多回收1.12万t煤,增加了683.3万元销售收入,经济效益显著。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 沿空留巷 区段煤柱 经济效益

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薄煤层石灰岩顶板下高水材料沿空留巷技术研究 被引量：1

14

作者 钟磊磊 张卫东 魏国 《煤矿支护》 2016年第1期15-19,共5页

薄煤层回采巷道为半煤岩巷，巷道掘进速度慢、出矸多，容易造成薄煤层工作面接替紧张等缺点，采用沿空留巷技术实现一巷两用，可以有效缓解采掘紧张关系，降低巷道掘进率，减少煤柱损失，提高资源利用的有效途径。高水材料沿空留巷充填... 薄煤层回采巷道为半煤岩巷，巷道掘进速度慢、出矸多，容易造成薄煤层工作面接替紧张等缺点，采用沿空留巷技术实现一巷两用，可以有效缓解采掘紧张关系，降低巷道掘进率，减少煤柱损失，提高资源利用的有效途径。高水材料沿空留巷充填技术逐步应用的薄煤层矿井生产中，现以北宿煤矿1873工作面高水材料沿空留巷成功案例为基础，分析石灰岩顶板条件下沿空留巷巷道维护特点，研究使用高水材料充填法在石灰岩顶板条件下沿空留巷围岩控制技术，确定了巷旁高水充填参数，提出了石灰岩顶板条件下沿空留巷加强支护技术，并在实践中得到了成功的应用。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 高水充填 沿空留巷 巷旁加强支护

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石灰岩顶板薄煤层采煤工作面的初次放顶管理实践 被引量：1

15

作者 张若江 《山东煤炭科技》 2006年第2期27-28,共2页

坚硬的石灰岩顶板在薄煤层工作面初次放顶放期间,是顶板管理的难点。该文结合光正公司(原石谷煤矿)九层煤采煤工作面初次放顶工作的情况,总结经验,制定出了一些实用的安全技术措施,为坚硬顶板薄煤层工作面的初次放顶工作做了积极的探索。

关键词 石灰岩顶板 初次放顶 技术措施

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复合石灰岩顶板垮落特性研究 被引量：1

16

作者 孟智慧 《山西建筑》 2009年第24期123-124,共2页

研究针对晋城矿区特殊的工作面顶板特性,通过数值模拟对晋城矿区卧庄煤矿15号煤厚层复合石灰岩顶板在开采过程中的垮落特性进行了综合研究,深入了解了工作面厚层复合石灰岩顶板的初次来压步距和周期来压步距以及垮落规律。

关键词 石灰岩顶板 数值模拟 垮落步距 冒落规律

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定向水力压裂技术在石灰岩顶板中的应用 被引量：1

17

作者 卫恒 《山东煤炭科技》 2016年第9期23-25,共3页

针对寺河煤矿二号井15#煤层石灰岩顶板坚硬不易垮落,易造成回采巷道变形剧烈,支护困难等问题,本文以XV1305工作面为研究对象,采用定向水力压裂技术对石灰岩顶板进行弱化处理,现场试验表明:定向水力压裂技术优势明显,顶板垮落充分,巷道... 针对寺河煤矿二号井15#煤层石灰岩顶板坚硬不易垮落,易造成回采巷道变形剧烈,支护困难等问题,本文以XV1305工作面为研究对象,采用定向水力压裂技术对石灰岩顶板进行弱化处理,现场试验表明:定向水力压裂技术优势明显,顶板垮落充分,巷道围岩变形得到有效地控制。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 定向水力压裂 强制放顶 围岩控制

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寺河二号井151305工作面石灰岩顶板位移观测分析

18

作者 袁云飞 《能源技术与管理》 2015年第6期69-71,共3页

晋城矿区15°煤层顶板为巨厚坚硬石灰岩顶板，为掌握其运动规律，有效地指导15°煤层工作面的安全回采，以151305工作面为试验对象，运用深基点位移法，通过工作面采动前后基点位移的变化反映项板的运动情况。结果表明：始动点... 晋城矿区15°煤层顶板为巨厚坚硬石灰岩顶板，为掌握其运动规律，有效地指导15°煤层工作面的安全回采，以151305工作面为试验对象，运用深基点位移法，通过工作面采动前后基点位移的变化反映项板的运动情况。结果表明：始动点位于工作面前方1．5m左右，观测基点在垂直方向上的变化，反映了始动点向工作面后方的转移情况。在工作面后方7m范围内，基点位移速率变化缓慢；后方7～15m，基点位移速率变化较大；后方15m之后，基点位移速率变化进一步变缓。 展开更多

关键词 寺河二号井 石灰岩顶板 深基点 顶板运移 现场实测

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寺河矿15#煤层巨厚坚硬石灰岩顶板位移观测分析

19

作者 许丽君 《江西煤炭科技》 2015年第4期122-124,共3页

晋城矿区15#煤层顶板为巨厚坚硬石灰岩顶板，为掌握其运动规律，有效地指导150煤层工作面的安全回采，以151301工作面为试验对象，运用深基点位移法，通过工作面采动前后，基点位移的变化反映顶板的运动情况。结果表明：始动点的位置位... 晋城矿区15#煤层顶板为巨厚坚硬石灰岩顶板，为掌握其运动规律，有效地指导150煤层工作面的安全回采，以151301工作面为试验对象，运用深基点位移法，通过工作面采动前后，基点位移的变化反映顶板的运动情况。结果表明：始动点的位置位于工作面前方1．5m左右，观测基点在垂直方向上的变化，反映了始动点的位置向工作面后方的转移情况。在工作面后方7m范围内，基点位移速率变化缓慢；后方7～15m，基点位移速率变化较大；后方15m之后，基点位移速率变化进一步变缓。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 深基点 顶板运移 现场实测

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巷道石灰岩顶板不支护状态安全厚度最小值的确定

20

作者 高有存 李占成 《水力采煤与管道运输》 2010年第1期1-2,6,共3页

通过围岩二次应力分布特点分析,阐明巷道开挖后在特定条件下围岩稳定理论。利用岩石力学参数理想状态下有限元数值模拟分析手段,确定了井田内巷道完整石灰岩顶板不支护的极限厚度。对同类型地质条件下的巷道支护,有较强的指导性及定性... 通过围岩二次应力分布特点分析,阐明巷道开挖后在特定条件下围岩稳定理论。利用岩石力学参数理想状态下有限元数值模拟分析手段,确定了井田内巷道完整石灰岩顶板不支护的极限厚度。对同类型地质条件下的巷道支护,有较强的指导性及定性参考价值。 展开更多

关键词 巷道 围岩 石灰岩顶板 厚度

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